Quando as palavras "camaleão" ou "polvo" imediatamente surge uma associação com cores brilhantes que mudam umas às outras. Folhagem verde e grama, flores e frutas coloridas, uma variedade de cores de peixes de aquário e cores incríveis de animais. Tudo isso é o mundo que nos cerca. Os organismos vivos devem essa multicolorida a estruturas celulares especiais - cromatóforos. Quais são essas formações estranhas, qual é a sua função e como elas funcionam - este artigo é sobre isso.
Portadores de cores
É assim que a palavra "cromatóforos" é traduzida. O que é essa substância, vale a pena explicar de acordo com os vários grupos de organismos vivos. Em crustáceos, moluscos, peixes, anfíbios, répteis, são células refletoras de luz e células contendo pigmento. São responsáveis pela coloração dos olhos e da pele e são formados apenas durante a embriogênese na crista neural. Depoisdurante o período de maturação, eles se espalham por todo o corpo. Por tom em branco, eles são divididos em cantóforos (amarelo), eritróforos (vermelho), iridóforos (brilhantes), leucóforos (brancos), melanóforos (pretos ou marrons). A estrutura do cromatóforo é diferente para diferentes grupos, e voltaremos a este assunto abaixo.
Plásticos fotossintéticos
O que são cromatóforos de algas? São organelas de membrana única de algas marrons e verdes, em forma de fita ou estrela, contendo grânulos coloridos (clorofilas e carotenóides). Em microorganismos e bactérias, são organelas sem membrana de várias formas e propósitos. Por exemplo, o cromatóforo de chlamydomonas é representado por um cloroplasto na forma de um copo (o amido é armazenado nele) com um corpo de pigmento vermelho contendo hematocromo (pigmento vermelho). Graças a ele, este mais simples tem a capacidade de sentir a luz. Na alga unicelular Chlorella, o cromatóforo é representado por grânulos de clorofila-a e clorofila-b, flutuando em grande número no citoplasma da célula. Com a ajuda deles, esta alga realiza a fotossíntese mais eficiente com um mínimo de recursos. Assim, para protozoários e algas unicelulares, é característico que, além da função fotossintética do cromatóforo, seja armazenador e fotossensível. Vale ress altar que os cromatóforos das algas diferem dos cloroplastos das plantas superiores por uma estrutura mais simples e de outros tipos de clorofila (um pigmento verde com complexo de magnésio).
Células animais pigmentadas
UOs seres humanos e muitos animais têm células que contêm apenas um pigmento, a melatonina. Essas células são encontradas na pele, lã, cabelo e penas, na íris e retina dos olhos. A saturação da cor depende da concentração. Essas células são chamadas de cromatócitos, são formadas ao longo da vida do corpo e só podem ser de um tipo - melanócitos.
Trabalho específico
O que são cromatóforos? A ideia de seu trabalho, necessária para sua classificação, foi formada nos anos 60 do século passado. Os dados mais recentes em bioquímica não alteraram essas disposições, mas esclareceram os princípios de seu trabalho. Existem dois tipos de cromatóforos: biocromos e quimiocromos. Os primeiros são pigmentos verdadeiros (reais) - carotenóides (vários derivados do caroteno) e pteridinas. Eles absorvem uma parte da luz visível e refletem a outra. Cores estruturais (quimiocromos) produzem cor através de interferência ou espalhamento (reflexão de um comprimento de onda e transmissão de outro comprimento de onda).
Classificação de cores
A divisão do cromatóforo por cor é bastante condicional. E é por causa disso. Xantóforos e eritróforos podem estar contidos na mesma célula, e então sua cor dependerá da quantidade de pigmentos amarelos e vermelhos. Iridóforos são quimiocromos contendo cristais de guanina. São os cristais que refletem a luz e dão uma cor iridescente. O melanóforo zumellanin é altamente absorvente de luz e produz cores pretas e marrons.
O papel biológico dos pigmentos
Melanina é o pigmento mais comum nos seres vivosorganismos - devido à absorção de luz, desempenha as funções de uma célula-escudo. Não transmite raios ultravioleta para as camadas mais profundas da pele, protegendo os tecidos internos dos danos causados pela radiação. O papel do pigmento nos mecanismos de adaptabilidade dos organismos vivos não pode ser subestimado. Todo mundo sabe o que é um cromatóforo na vida de insetos polinizadores e plantas polinizadas por eles. A cor do corpo desempenha um papel importante na defesa contra inimigos, rastreamento de presas, alerta de perigo e comportamento reprodutivo. A clorofila, a bacteriorrodopsina são pigmentos fotossintéticos e a hemoglobina e a hemocianina são cromógenos respiratórios.
Propriedade a ser alterada
O fenômeno mais interessante e misterioso é a mudança de cor de alguns animais. Este fenômeno é chamado de mudança de cor fisiológica. Este mecanismo é complexo e continua a surpreender os cientistas. Muitos representantes de vários ramos filogenéticos adquiriram essa habilidade no curso da evolução. Camaleões e cefalópodes (polvos e chocos) são organismos bastante distantes uns dos outros na escada evolutiva da vida, mas os líderes indiscutíveis no ranking dos mais "mutáveis". Isso é surpreendente, mas os mecanismos de operação de seus cromatóforos são os mesmos.
Como eles fazem isso
Alguns cefalópodes, artrópodes, crustáceos, peixes, anfíbios e répteis têm células elásticas como borracha sob a pele. Seus cromatóforos têm uma membrana e são preenchidos com tinta, como tubos de aquarela. Cada célula em repouso éuma bola, e quando excitado, um disco esticado por uma infinidade de músculos dilatadores (dilatadores). Eles esticam o cromatóforo, aumentando sua área muitas vezes, às vezes sessenta vezes. E eles fazem isso muito rapidamente - em meio segundo. Nos cromatóforos, os grãos de pigmento podem estar localizados no centro ou espalhados por toda a célula, podem ser muitos ou poucos. Cada dilatador é conectado por nervos a um posto de comando - o cérebro do animal. As mudanças de cor ocorrem sob a influência de dois grupos de fatores: fisiológicos (mudanças nos fatores ambientais ou dor) e emocionais. Medo, agressividade, simpatia pelo sexo oposto e atenção intensa - todas essas experiências emocionais mudam a cor do animal.
Citologia de Processo
Quando o animal está em repouso, todos os grãos de pigmento ficam no centro e a pele fica clara (branca ou amarelada). É este vidro fosco que parece um choco com uma mancha preta de um saco de tinta. Quando o pigmento escuro está nos ramos do cromatóforo, a pele fica escura. A combinação de pigmentos de diferentes camadas e dá toda a gama de tons. As cores verde e azul resultam da refração da luz em cristais de guanidina nas camadas superiores da pele. A cor da pele pode mudar rapidamente e tomar conta de todo o corpo ou partes dele, às vezes criando um padrão muito bizarro. Além disso, os próprios cromatóforos podem descer nas camadas profundas da pele ou subir à superfície.
Chefe comandante - olhos
Cientistas estabeleceram uma estreita relação entre visão emudança de cor. A luz através do órgão da visão afeta o sistema nervoso e dá sinais aos cromatóforos. Alguns são esticados, outros são contraídos e, ao mesmo tempo, é alcançada a correspondência máxima de cores de máscara. Curiosamente, mesmo um polvo cego pode mudar de cor - ele também percebe a cor com ventosas e, se pelo menos um permanecer, o polvo mudará de cor. É incrível os padrões bizarros que ele pode repetir em seu corpo. Há indícios de que o polvo conseguiu reproduzir em segundos o texto do jornal, que ficava ao lado do aquário. E parece misticismo.
Alguns fatos interessantes
Além da incrível capacidade dos polvos e camaleões de mudar de cor, eles também têm mais algumas características incríveis que você não conhecia.
O cérebro de um polvo é o mais desenvolvido entre os invertebrados. O maior polvo pesava 180 quilos. Tinha 8 metros de comprimento (capturado em 1945). Alguns polvos podem andar em terra usando seus tentáculos.
Um dos animais mais venenosos do planeta é um habitante de anéis profundos do Oceano Índico. Após sua mordida, uma pessoa morre dentro de 1,5 horas. E não há antídoto.
O menor camaleão, o Madagascar Brookesia, tem menos de 3 centímetros de tamanho, enquanto o maior, o malgaxe, cresce até 70 centímetros de comprimento. Eles são praticamente surdos, mas verão o menor inseto a uma distância de 10 metros. O ângulo de visão deles é de 360 graus, e cada olho vê sua própria imagem do mundo.
